第六章 ICMP协议和ARP-RARP协议.ppt

网际协议（IP）与因特网控制报文协议（ICMP） 网络层最主要的协议是网际协议以及由IP派生的用于网络控制的因特网控制报文协议ICMP 。 5.2.1网际协议IP 5.2.2因特网控制报文协议ICMP 网际协议IP IP协议是整个TCP/IP协议簇的灵魂，其它协议都得靠IP传送或接收数据，亦即不管数据的最终应用，所有流进流出的数据都要经过IP 。 1. IP功能 2. IP的特性 3. IP数据报结构 4.IP数据报表头任选项（Options） 5. IP数据报与网络接口之关联 1. IP功能 IP功能包括： 1）定义数据报（Datagram），这是Internet最基本的传输单位； 2）定义Internet的寻址方式，即IP地址，详见5.3节； 3）在网络访问层和主机-主机传输层之间传递数据； 4）将数据报递送（Routing）到远端主机，即进行路径选择； 5）进行数据报的分解与重组，例如IP与X.25 (详见6.2节)之间的数据交换。 2. IP的特性 IP具有下列特性： 1）它是无连接（Connectionless）的协议。 无连接是指交换数据前不建立虚电路，IP在传递过程中不进行错误检测，因而是不可靠的。 数据报可能会丢失，传递次序可能不对，IP不检查目的主机是否确实收到数据。 尽管如此，在通信信道品质良好的网络，IP仍是可信赖的。 2) 如果IP指定的目的地址为本地地址，即源和目的地址属同一网络，IP将数据直接传递到该目的主机。 如果IP目的地址为远程地址，IP将检查局部路由选择表，并为远程主机提供路由。 如果一个路由（路径）被找到，IP将使用这条路径发送数据报； 如果未找到路径，数据报将被发送到主机的缺省路由，亦称为路径选择器。 3. IP数据报结构 为了让读者对数据报结构作进一步了解，下面给出了数据报结构图（见图5－2），并对重要栏目辅以简要说明 下面介绍表头各字段的意义： ⑴版本（Version）占4bit，指IP协议的版本。通信双方使用IP协议的版本必须一致。目前使用的是IP Version 4。 ⑵表头长度IHL（Internet Header Length）占4bit，可表示的最大数值是15个单位（一个单位为4字节）。 IHL的最小值是0101，表示表头最小长度（固定长度）为20个字节。IP数据报表头最大长度是60字节 。 当数据报表头长度不足4字节的整数倍时，必须补以填充（Padding）字节 。 ⑶服务类型（Type of Service）占8 bit，用来获取更好的服务，其意义如图5－3所示 ： 优先级 000为一般，111为最高。 D（延时）表示要求有更低的延时（Delay）。 T（吞吐量） 表示要求有更高的吞吐量（Throughput）。 R（可靠性）表示要求有更高的可靠性（Reliability），即在数据报传送的过程中，被结点交换机丢弃的概率要更小些。 C（价格）表示要求选择费用（Cost）更低廉的路由。 ⑷总长度（Total Length） 总长度指表头和数据之和的长度，单位为字节。 总长度字段为16 bit，因此数据报最大长度为65535字节 。 ⑸标识（Identification）占2字节。 标识字段是为了使分段后的各数据报段最后能准确地重装为原来的数据报。 “标识”用来让目的主机判断新来的分段属于哪个分组，所有同一分组的分段其“标识”值相同 。 ⑹分段标志（Flag）占3bit，如图5－4所示， 图中： DF（Don’t Fragment）不分段。当DF=0时才允许分段； MF（More Fragment）进一步分段。当MF=1，表示后面还有分段；当MF=0，表示这已是若干数据报分段中的最后一个分段。 ⑺分段偏移（Fragmentation Offset） 分段偏移指出：较长的数据段在分段后，某个分段在原数据报中的相对位置。亦即，相对于用户数据字段的起点，该分段从何处开始。分段偏移以8个字节为偏移单位。 分段偏移字段占13bit，所以每个数据报最长是8192个分段，最大的数据报长度为65536字节。相对位置的计算公式是： 偏移量=分段号×8 （字节） ⑻生存期TTL（Time To Live） TTL字段是一个用来限制数据报生命周期（Lifetime）的计数器，其单位为秒 。 TTL的建议值是32秒，最大值为255秒。TTL根据某种机制递减。当TTL=0时，将该数据报丢弃，并向源主机发送一个告警分组 。 另外一种方法是在TTL中设置Hop数 ，每经过一个结点，Hop数减1 。当Hop数为0时，将该数据报丢弃 。 ⑼协议（Protocol）占1字节，协议字段指